I закон термодинамики Закон сохранения энергии Энергия

I закон термодинамики

Закон сохранения энергии Энергия в природе не возникает из ничего и не исчезает: количество энергии неизменно, она только переходит из одной формы в другую.

Способы изменения внутренней энергии Теплопередача Теплопроводность Конвекция Излучение Механическая работа (деформация) Изменение формы: сгибание подковы Изменение объема: вспыхивание ваты при сжатии воздуха Трение: опыт Джоуля

I закон термодинамики внутренняя энергия определяется только состоянием системы, причем изменение внутренней энергии системы при переходе ее из одного состояния в другое равно сумме работы внешних сил и количества теплоты, переданного системе: ΔU = Aвнешн + Q

Если при нагревании газ расширяется и при этом совершает работу A, то первый закон термодинамики можно сформулировать подругому: Q = ΔU + A I Количество теплоты, переданное газу, равно сумме изменения его внутренней энергии и работы, совершенной газом. Так как работа газа и работа внешних сил вследствие 3 го закона Ньютона равны по модулю и имеют противоположный знак: Aвнешн = –AI

• Рассмотрим пример: При теплопередаче количества теплоты Q внутренняя энергия тела 2 изменится на , а внутренняя энергия тела 3 в результате совершения работы изменится на

I закон термодинамики и изопроцессы НАЗВАНИЕ ПРОЦЕССА ИЗОТЕРМ. РАСШИРЕНИЕ ГРАФИК ΔU 0 р 1 AI Q АI>0 Q>0 УРАВНЕНИЕ I ЗАКОНА ТД Q = АI 2 V ИЗОБАРИЧ. РАСШИРЕНИЕ р 1 Q = АI+ ΔU ΔU>0 АI=0 Q>0 2 ΔU>0 АI>0 Q = ΔU V ИЗОХОРНОЕ НАГРЕВАНИЕ р 2 1 V

I закон термодинамики и изопроцессы НАЗВАНИЕ ПРОЦЕССА ИЗОТЕРМ. СЖАТИЕ ГРАФИК ΔU 0 р 2 AI Q АI<0 Q<0 УРАВНЕНИЕ I ЗАКОНА ТД Q = АI 1 V ИЗОБАРИЧ. СЖАТИЕ р 2 Q = АI+ ΔU ΔU<0 АI=0 Q<0 1 ΔU<0 АI<0 Q = ΔU V ИЗОХОРНОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ р 1 2 V

Адиабатный процесс – это модель термодинамического процесса, происходящего в р системе без теплообмена с окружающей средой. р0 Линия на термодинамической диаграмме состояний системы, изображающая равновесный (обратимый) адиабатический процесс, называется адиабатой. р1 р2 V V 1 V 2

I закон термодинамики и изопроцессы НАЗВАНИЕ ПРОЦЕССА ГРАФИК АДИАБАТНОЕ РАСШИРЕНИЕ р ΔU AI Q УРАВНЕНИЕ I ЗАКОНА ТД ΔU<0 АI>0 Q=0 ΔU = -АI ΔU = А ΔU>0 АI<0 Q=0 1 ΔU = -АI ΔU = А 2 V АДИАБАТНОЕ СЖАТИЕ р 2 1 V ИЗОТЕРМА АДИАБАТА